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Medizin

Studie: Konservierungszeiten von Lebertransplantaten verdreifacht

Mittwoch, 11. September 2019

/dpa

Boston – US-Forscher haben ein Verfahren entwickelt, mit dem Organe auf unter Null Grad gekühlt werden können, ohne zu gefrieren. In einer Machbarkeitsstudie in Nature Biotechnology (2019; doi: 10.1038/s41587-019-0223) konnten drei Lebertransplantate ohne Schäden über 27 Stunden konserviert werden.

Spenderorgane müssen derzeit bei Temperaturen über dem Gefrierpunkt transportiert werden. Ein Absinken der Temperatur auf unter 0 Grad würde zur Bildung von Eiskristallen führen, die die Zellwände zerstören. Eine Gefrierverzögerung („super-cooling“), bei der die Flüssigkeit unter den Gefrierpunkt abgekühlt werden kann, ohne dass sie erstarrt, ist heute mit Gefrierschutzmitteln möglich, von denen die meisten jedoch für das Gewebe toxisch sind.

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In früheren Studien hatte ein Team um Korkut Uygun vom Massachusetts General Hospital in Boston die Konservierungszeiten von Rattenlebern verlängert. Dies war ihnen gelungen, indem sie der Konservierungslösung eine modifizierte Glukoseverbindung (3-OMG) und Polyethylenglycol (PEG-35kD), ein bekanntes Frostschutzmittel, hinzufügten. Durch die PEG-Verbindung konnte die Temperatur auf minus 6 Grad Celsius gesenkt werden, ohne dass es zu Frostschäden kam.

Bei den 200-mal größeren Organen von Menschen scheiterte das Verfahren jedoch. Die Bildung von Eiskristallen konnte nicht überall verhindert werden. Die Forscher haben die Methode deshalb in drei Bereichen modifiziert. Zum ersten wurden die Organe nach der Entnahme luftdicht versiegelt. Die Forscher hatten festgestellt, dass sich die Eiskristalle bevorzugt an Stellen bildeten, an denen die Konservierungsflüssigkeit Kontakt zur Umgebungsluft hatte.

Als nächstes fügten die Forscher der Konservierungslösung zwei zusätzliche Substanzen hinzu, um die Hepatozyten zu schützen. Der erste Zusatzstoff, Trehalose, stabilisiert die Zellmembranen. Der zweite Zusatzstoff, Glycerin, unterstützt die Schutzeigenschaften von 3-OMG. Beide Substanzen werden erfolgreich zur Kryokonservierung von einzelnen Zellen verwendet, nicht jedoch zur Konservierung von Transplantationsorganen.

Die zusätzlichen Substanzen erhöhten die Viskosität der Konservierungslösung. Die übliche manuelle Spülung der Organe gelang deshalb nicht. Die Forscher mussten auf eine maschinelle Perfusion zurückgreifen, die bisher jedoch nicht für die Verwendung sehr kalter Lösungen vorgesehen war.

Am Ende gelang es den Forschern, die Organe für den Transport auf minus 4 Grad abzukühlen und später langsam wieder zu erwärmen. Die menschlichen Spenderlebern, die derzeit nach spätestens 9 Stunden transplantiert werden müssen, waren bis zu 27 Stunden „haltbar“. Diese Verlängerung könnte die Flexibilität der Zuteilungszentren erhöhen und einen Transport über weite Strecken ermöglichen.

In den USA könnten Lebertransplantate mit der Methode an alle Kliniken des Landes transportiert werden, schreiben die Autoren. Die Experimente wurden allerdings bisher nur an 3 Leberorganen im Labor erprobt, die später nicht transplantiert wurden. Vor einem Einsatz am Menschen dürften noch weitere präklinische Versuche erforderlich sein. © rme/aerzteblatt.de

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